ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Связь фрактографических особенностей со структурой материала и условиями нагружения из "Количественная фрактография " С точки зрения строения поверхности усталостных изломов рассматривают три типа металлов и сплавов 1) образующие усталостные бороздки на большей площади излома в процессе роста усталостной трещины 2) фрагментарно образующие усталостные бороздки на отдельных участках излома 3) необразующие усталостные бороздки в процессе усталостного разрушения. [c.329] К первому типу относятся алюминиевые, титановые, жаропрочные сплавы, пластичные стали ферритного и аустенитного класса. Ко второму типу относятся стали средней прочности (1000 МПа — 1600 МПа), а к третьему типу—стали со структурой мартенсита и дисперсионно-твердеющие высокопрочные сплавы. [c.329] Многочисленные исследования изломов алюминиевых, титановых, жаропрочных сплавов и сталей аустенитного класса показали, что в диапазоне скоростей роста трещины 5 10- —3 10-6 м/цикл при стационарном режиме одноосного циклического растяжения, изгиба, изгиба с вращением каждая усталостная бороздка характеризуется продвижением усталостной трещины в каждом цикле приложения внешней нагрузки. Аналогичные результаты получены при двухосном нагружении образцов из алюминиевых сплавов в интервале изменения соотношения главных напряжений от — 1 до +1 применительно к развитию сквозных и не сквозных усталостных трещин. [c.329] ИсТюльзование шага усталостных бороздок б для оценки скорости роста. трещины возможно только в тех случаях, когда реализуется контролирующий микромеханизм разрушения микроотрывом. В этом случае 6 соответствует или превышает среднюю величину перемещения всего фронта усталостной трещины за цикл нагружения. [c.330] Применительно к лабораторным образцам прямоугольного сечения многочисленными исследованиями показано, что фиксируемая по боковой поверхности образца скорость роста трещины может либо совпадать с величиной шага усталостных бороздок, либо вообще ей не соответствовать или устойчиво совпадать при скоростях dl/dN B. При этом программными усталостными испытаниями показано, что каждая усталостная бороздка формируется за цикл приложения нагрузки — т. е. истинное продвижение трещины в цикле нагружения соответствует формированию усталостной бороздки, а ее величина не совпадает с формируемым при этом средним приращением трещины за цикл нагружения по боковой поверхности образца. В тех случаях, когда необходимо восстановить скорость роста трещины по наружной поверхности образца прямоугольного сечения или детали в области шага усталостных бороздок менее ба, эта задача может быть решена из следующих представлений. [c.330] На участке излома в области шага усталостных бороздок более ба определяется вид функции, связывающей б с длиной трещины I. В области б бо скорость роста трещины определяется по уравнению, вид которого получен для области б ба. Правомерность подобного подхода обусловлена тем, что между скоростью роста трещины dl/dN и коэффициентом интенсивности напряжений К во всем интервале длин трещины, где выявлены усталостные бороздки, при 60 6 65 существует однозначная связь, определяемая уравнением (104). [c.330] На третьей стадии разрушения увеличение скорости роста трещины связано с увеличением ее длины, соответствующей статическому проскальзыванию, и уменьшением интервала длины, на котором наблюдают усталостные бороздки, характеризующие прирост трещины в цикле нагружения. Следовательно, путем последовательного подсчета наблюдаемого количества усталостных бороздок, выявленных в направлении развития трещины, на рассматриваемой стадии можно определить истинное количество циклов приложения нагрузки, исключая из рассмотрения участки статического проскальзывания трещины. Получаемая из описанного подхода оценка периода роста трещины на рассматриваемой стадии будет близкой или незначительно меньшей по отношению к истинному периоду роста трещины. [c.331] Анализ тонкого строения изломов технического железа на различных участках полной кинетической диаграммы усталостного разрушения, выполненный О. Н. Романивом и Ю. В. Зимой [61], выявил следующие особенности. [c.332] Рассмотрим характерные фрактографические признаки титановых сплавов на примере псевдо- а-титанового сплава (ВТ-20) в двух состояниях отожженном и после горячей прокатки, Сопротивление росту трещины в этом сплаве было детально изучено в работах [319, 320]. По данным работы [320] начало стадии II отвечает dl/dN=5 10 10- м/цикл. [c.347] Экспериментальные данные В. Ф. Терентьева и А. Г. Бочвара. [c.347] Микроструктура сплава АМгб в нагартованном состоянии характеризуется вытянутыми деформированными зернами а-твердого раствора, внутри которых равномерно распределены мелкодисперсные включения р-фазы. Наблюдаются крупные включения интерметаллидных фаз типа Ai—Fe—Si—Mn, которые образуют скопления, вытянутые в направлении деформации. [c.356] Циклические испытания проводили на плоских образцах с центральным надрезом в условиях повторного растяжения с частотой 10 Гц. Размеры образцов составляли 600Х200Х Хб и 300X100X6 мм. После испытания на усталость проводили фрактографический анализ с определением шага бороздок. Кинетические диаграммы совместно с зависимостью б—Д/С представлены на рис. 46. [c.357] Достижению размаха коэффициента интенсивности напряжений ЛК =/(2-з (значение dl/dN=6 10- м/цикл) соответствует начало ускоренного роста усталостной трещины. Длина трещины, отвечающая наступлению этой стадии роста трещины, характеризует окончательный переход к косому излому практически по всей толщине образца. [c.359] Характер микрорельефа поверхности разрушения указывает на наступление макропластической нестабильности. Шаг бороздок по мере увеличения длины трещины продолжает увеличиваться, однако этот цроцесс происходит с уменьшающейся интенсивностью и, достигнув максимального значения 6=2 мкм, затухает. При начальной амплитуде напряжения с=30,4 МПа, максимальный шаг бороздки был близок к 1 мкм (см. рис. 193). [c.360] Другой характерной особенностью сплава АМг6Н2 является наличие многочисленных поперечных вторичных микротрещин, возникающих в процессе усталостного разрушения на стадии I роста трещины в области псевдоборозд-чатого рельефа (рис. 200). [c.362] ВОЛНИСТЫМИ или так называемого серпантинного скольжения (рис. 209). [c.367] НИИ скольжения (рис. 221). Характерно, что и в случае отсутствия ротационных мод деформации формируются продукты фреттинга (яйцеподобные частицы), как это следует из данных, приведенных на рис. 222 и 223. [c.372] Вернуться к основной статье